JP2005311576A - Wireless communication apparatus, wireless communication program and routing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は無線アドホックネットワークシステムにおける無線通信装置に関し、さらに詳しくは、アドホックネットワークシステムにおいて複数の宛先への経路を探索する経路探索方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus in a wireless ad hoc network system, and more particularly to a route search method for searching for routes to a plurality of destinations in an ad hoc network system.
ユーザが所有する無線通信装置の多様化に伴い、オフィスや街角、移動中の交通機関などで無線通信装置から電子メールやインターネットの使用、データの交換を行うことが可能になってきている。これらの無線ネットワークはインフラストラクチャの存在を前提としている。これに対し、インフラストラクチャを必要とせず、無線通信装置が近隣に散在する無線通信装置と一時的にネットワークを構築して通信を行うアドホックネットワークが注目され始めている。 With the diversification of wireless communication devices owned by users, it has become possible to use e-mails and the Internet and exchange data from wireless communication devices in offices, street corners, moving transportation, and the like. These wireless networks assume the existence of infrastructure. On the other hand, an ad hoc network that does not require an infrastructure and in which wireless communication devices temporarily establish a network and communicate with wireless communication devices scattered in the vicinity has begun to attract attention.
アドホックネットワークは、ある無線通信装置が任意の無線通信装置と互いに直接通信する事ができなくとも、いくつかの無線通信装置を経由して多段接続し、通信を可能にするシステムであり、適宜任意の無線通信装置への経路を探索し、パケット通信を実現するものである。 An ad hoc network is a system that enables multi-stage connection via several wireless communication devices to enable communication even if a certain wireless communication device cannot directly communicate with any wireless communication device. The path to the wireless communication device is searched and packet communication is realized.
アドホックネットワークは、いつでもどこでもネットワークが容易に構成できるため、災害現場での配信システムや、特定のユーザ間でコミュニティを形成することによるメッセージングサービスなどのアプリケーションへの応用が考えられる。 Since an ad hoc network can be easily configured anytime and anywhere, it can be applied to applications such as a distribution system at a disaster site and a messaging service by forming a community between specific users.
例えば、数十台の無線通信装置でアドホックネットワークを構築し、その中で、一部の特定のユーザ同士でグループを形成し、それらユーザ間で、メールの交換やチャットなどのサービスを利用するといった使用法がある。この時、各ユーザは、互いに独立して移動しながら前記サービスを利用するため、各ユーザの無線通信装置への経路は時々刻々と変化する。このため、各無線通信装置への経路を迅速に、かつ効率的に探索することが重要となる。 For example, building an ad hoc network with dozens of wireless communication devices, forming a group among some specific users, and using such services as email exchange and chat among those users There is a usage. At this time, since each user uses the service while moving independently from each other, the route of each user to the wireless communication apparatus changes every moment. For this reason, it is important to quickly and efficiently search for a route to each wireless communication device.
アドホックネットワークにおける従来の経路探索方法としては、無線通信装置において特定の無線通信装置への通信要求が発生した場合に、宛先となる無線通信装置までの経路情報を所有していない場合に経路探索を起動し、自己の識別子と前記宛先となる無線通信経路の識別子を経路要求メッセージに格納して経路要求信号を同報し、経路要求メッセージは宛先の無線通信装置もしくは宛先無線通信装置までの経路を有する無線通信装置まで、再同報される。宛先の無線通信装置もしくは宛先無線通信装置の経路を有する無線通信装置にて前記経路要求メッセージを受信すると、送信元無線通信装置に経路応答メッセージを送信することで経路を獲得する方式がある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional route search method in an ad hoc network, when a communication request to a specific wireless communication device occurs in the wireless communication device, the route search is performed when the route information to the destination wireless communication device is not owned. Start, store its own identifier and the identifier of the destination wireless communication route in the route request message and broadcast the route request signal, and the route request message indicates the route to the destination wireless communication device or the destination wireless communication device. Re-broadcasting is performed up to the wireless communication device having the same. When the route request message is received by a destination wireless communication device or a wireless communication device having a route of the destination wireless communication device, a route is acquired by transmitting a route response message to the transmission source wireless communication device (for example, , See Patent Document 1).
また、同様の経路探索方式で、各無線通信装置において任意の宛先無線通信装置までの経路内に含まれる中継無線通信装置の管理を行わない方式もある(例えば、非特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来の構成では、複数の無線通信装置宛のパケットが無線通信装置にて発生し、前期無線通信装置への経路を確保していない場合、各無線通信装置ごとに経路要求メッセージの同報中継が行われ、ネットワークの負荷が増加するといった課題を有していた。 However, in the conventional configuration, when a packet addressed to a plurality of wireless communication devices is generated in the wireless communication device and a route to the previous wireless communication device is not secured, the same route request message is sent to each wireless communication device. There was a problem that information relay was performed and the load on the network increased.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ネットワークの負荷を増加させることなく複数の宛先無線通信装置への経路を獲得するための無線通信装置および経路探索方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a wireless communication device and a route search method for acquiring routes to a plurality of destination wireless communication devices without increasing a network load. To do.
本発明に係る無線通信装置は、アドホックネットワーク上の、経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を記録した経路要求情報記録部と、前記経路要求情報記録部に記録した1乃至複数の無線通信装置の識別子を含む、経路要求メッセージを生成する経路制御メッセージ生成部と、前記経路制御メッセージ生成部で生成した経路要求メッセージを同報送信する送信部と、前記経路要求メッセージを受信した経路対象の無線通信装置から送信される経路応答メッセージを受信し、前記経路要求情報記録部から該当する前記経路探索対象の無線通信装置の識別子を削除する経路制御メッセージ受信処理部とを有している。 A wireless communication device according to the present invention includes a route request information recording unit that records an identifier for specifying a route search target wireless communication device on an ad hoc network, and one or more wireless communications recorded in the route request information recording unit. A route control message generation unit that generates a route request message including an identifier of the device, a transmission unit that broadcasts the route request message generated by the route control message generation unit, and a route target that has received the route request message. A route control message reception processing unit that receives a route response message transmitted from the wireless communication device and deletes the identifier of the wireless communication device targeted for route search from the route request information recording unit.
これにより、一つの経路要求メッセージにまとめて複数の探索対象の無線通信装置識別子を載せられるので、ネットワーク内に散布される経路制御メッセージを大幅に削減することができる。 As a result, since a plurality of search target wireless communication device identifiers can be put together in one route request message, route control messages distributed in the network can be greatly reduced.
また、本発明に係る無線通信装置は、経路探索の必要となった無線通信装置の識別子を前記経路要求情報記録部へ逐次記録する経路要求部と、前記経路要求メッセージ生成部に経路要求メッセージの生成タイミングを指示する経路要求指示部とを有し、前記経路要求指示部が前記経路要求情報記録部への記録開始からの経路探索待機時間を計測し、所定時間経過後に前記経路要求メッセージ生成部に指示する。 In addition, the wireless communication device according to the present invention includes a route request unit that sequentially records an identifier of a wireless communication device that requires route search in the route request information recording unit, and a route request message in the route request message generation unit. A route request instructing unit for instructing generation timing, wherein the route request instructing unit measures a route search waiting time from the start of recording in the route request information recording unit, and the route request message generating unit after a predetermined time elapses To instruct.
これにより、ある時間の間に発生した経路探索要求を一つの経路要求メッセージの送信で送信できるので、ネットワーク内に散布される経路制御メッセージをさらに削減することができる。 Thereby, since a route search request generated during a certain time can be transmitted by transmission of one route request message, the route control messages distributed in the network can be further reduced.
また、本発明に係る無線通信装置の前記経路要求指示部は、経路探索を必要とするデータが同期データか否かを判定し、前記データが非同期データである場合に、前記経路探索待機時間を計測する。 Further, the route request instructing unit of the wireless communication device according to the present invention determines whether or not data requiring route search is synchronous data, and when the data is asynchronous data, sets the route search standby time. measure.
これにより、遅延の許容される非同期データを選択して、別の通信要求として発生した非同期データの宛先無線通信装置に対する経路要求を、一つの経路要求メッセージで送信するので、遅延の許容されない同期データには影響を与えることなしに、ネットワーク内に散布される経路制御メッセージを大幅に削減することができる。 As a result, asynchronous data that is allowed to be delayed is selected, and a route request to the destination wireless communication device of the asynchronous data generated as another communication request is transmitted in one route request message. Without significantly affecting the routing messages that are scattered throughout the network.
また、本発明に係る無線通信装置は、自己が送信元である経路要求メッセージの送信から、経路応答メッセージの受信までの経路応答待機時間を管理する応答時間管理部と、前記経路要求メッセージ内に含まれる全ての探索対象の無線通信装置から、経路応答メッセージを受信するまでに試行した経路要求メッセージの送信試行回数をカウントする送信カウンタとをさらに有し、前記経路制御メッセージ生成部の前記送信試行回数が所定の回数内であって、前記経路応答時間経過しても応答のない探索対象の無線通信装置への経路要求メッセージを再び生成し、前記送信部が同報送信する。 In addition, the wireless communication device according to the present invention includes a response time management unit that manages a route response waiting time from transmission of a route request message that is a transmission source of the wireless communication device to reception of a route response message. A transmission counter that counts the number of transmission attempts of a route request message that has been attempted before receiving a route response message from all the wireless communication devices to be searched, and the transmission attempt of the route control message generator The number of times is within a predetermined number of times, and a route request message to a search target wireless communication device that does not respond even if the route response time elapses is generated again, and the transmission unit broadcasts.
これにより、所定の時間内に要求した全ての無線通信装置からの応答がない場合に、応答のなかった無線通信装置へのみ経路要求メッセージを再度同報中継するので、経路応答メッセージの到着にばらつきが生じても、既に獲得した宛先無線通信装置への経路要求を行わずに経路探索を継続できる。また、経路の見つからない無線通信装置に対していつまでの経路探索をし続けることがないようにできる。 As a result, when there is no response from all the wireless communication devices requested within a predetermined time, the route request message is broadcast again only to the wireless communication device that has not responded, so the arrival of the route response message varies. Even if a problem occurs, the route search can be continued without making a route request to the already acquired destination wireless communication apparatus. Further, it is possible to prevent the route search from being continued until a wireless communication device whose route is not found.
また、本発明に係る無線通信装置は、アドホックネットワーク上の、経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を1乃至複数含む経路要求メッセージを受信する受信部と、受信した経路要求メッセージの経路探索の対象に自己があるか否かを判定する経路対象判定部と、前記経路対象判定部により自己が経路探索の対象であるとされた場合、経路探索の送信元の無線通信装置への経路応答メッセージと、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージとを生成する経路制御メッセージ生成部と、前記経路制御メッセージ生成部で生成した経路応答メッセージの送信と、生成した経路要求メッセージの同報転送をする送信部とを有している。 In addition, a wireless communication device according to the present invention includes a receiving unit that receives a route request message including one or more identifiers that identify a wireless communication device that is a route search target on an ad hoc network, and a route search for the received route request message. A route target determination unit that determines whether or not the subject of the route is self, and a route response to the wireless communication device that is the source of the route search when the route target determination unit determines that the subject is the target of the route search A route control message generation unit that generates a message and a route request message obtained by removing the wireless communication device identifier from the wireless communication device identifier described in the route request message, and a route generated by the route control message generation unit It has a transmission part which transmits a response message and broadcasts the generated route request message.
これにより、宛先まで届いた分の経路探索に必要なデータは削除されるので、転送される経路要求メッセージのデータ長は必要なデータだけを含むものになるので、ネットワークのトラフィック量の増加を防ぐことができる。 As a result, data necessary for route search as far as the destination is reached is deleted, so the data length of the route request message to be transferred includes only the necessary data, thus preventing an increase in network traffic volume. be able to.
また、本発明に係る無線通信装置は、アドホックネットワーク上の、経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を記録した経路要求情報記録部と、前記経路要求情報記録部に記録した1乃至複数の無線通信装置の識別子を含む、経路要求メッセージを生成する経路制御メッセージ生成部と、前記経路制御メッセージ生成部で生成した経路要求メッセージを同報送信する送信部と、前記経路要求メッセージを受信した経路対象の無線通信装置から送信される経路応答メッセージを受信し、前記経路要求情報記録部から該当する前記経路探索対象の無線通信装置の識別子を削除する経路制御メッセージ受信処理部と、受信した前記経路要求メッセージの経路探索の対象に自己があるか否かを判定する経路対象判定部を有し、前記経路制御メッセージ生成部は、前記経路対象判定部により自己が経路探索の対象であるとされた場合、経路探索の送信元の無線通信装置への経路応答メッセージと、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージとを生成し、前記送信部は、前記経路制御メッセージ生成部で生成した経路応答メッセージの送信と、生成した経路要求メッセージの同報転送をする。 In addition, a wireless communication device according to the present invention includes a route request information recording unit that records an identifier for identifying a wireless communication device that is a route search target on an ad hoc network, and one or more recorded in the route request information recording unit. A route control message generation unit that generates a route request message including an identifier of a wireless communication device, a transmission unit that broadcasts the route request message generated by the route control message generation unit, and a route that has received the route request message A route control message reception processing unit that receives a route response message transmitted from the target wireless communication device and deletes the identifier of the wireless communication device targeted for route search from the route request information recording unit; and the received route A route target determination unit that determines whether the route search target of the request message is self; The message generation unit is described in the route response message to the wireless communication device that is the source of the route search and the route request message when the route target determination unit determines that it is the target of the route search. A route request message obtained by removing the wireless communication device identifier from the wireless communication device identifier, and the transmission unit transmits the route response message generated by the route control message generation unit and the generated route request message. Report transfer.
これにより、経路探索の送信元である場合、一つの経路要求メッセージにまとめて複数の探索対象の無線通信装置識別子を載せられるので、ネットワーク内に散布される経路制御メッセージを大幅に削減することができる。また、他の無線通信装置から経路要求メッセージを受信する場合、宛先まで届いた分の経路探索に必要なデータは削除されるので、転送される経路要求メッセージのデータ長は必要なデータだけを含むものになるので、ネットワークのトラフィック量の増加を防ぐことができる。 As a result, when it is a route search transmission source, a plurality of search target wireless communication device identifiers can be put together in one route request message, so that the route control messages distributed in the network can be greatly reduced. it can. In addition, when a route request message is received from another wireless communication device, data necessary for route search for reaching the destination is deleted, so the data length of the route request message to be transferred includes only necessary data. As a result, an increase in the amount of network traffic can be prevented.
また、本発明に係る無線通信装置の前記経路制御メッセージ生成部は、経路要求メッセージを一意に識別するための経路要求識別子と、探索対象の無線通信装置に対応する、当該無線通信装置の識別子よりもデータ量の少ない新たな識別コードとをさらに含む経路要求メッセージを生成し、あるいは前記経路要求識別子と、自己の前記識別コードとのみを含む前記経路応答メッセージを生成する。 Further, the route control message generation unit of the wireless communication device according to the present invention includes a route request identifier for uniquely identifying a route request message and an identifier of the wireless communication device corresponding to the search target wireless communication device. A route request message further including a new identification code having a small amount of data is generated, or the route response message including only the route request identifier and its own identification code is generated.
これにより、通信要求発生時に、複数の宛先無線通信装置識別子と、これらの無線通信
装置までの経路を探索するために送信する経路要求メッセージの有効期間、すなわち、経路応答待機時間内に限って有効な、前記複数の宛先無線通信装置に対する一時的な識別子を含む経路要求メッセージを作成し、経路応答時には前記一時的な識別子を利用することができる。このため、複数の宛先無線通信装置への経路を探索する際に、経路応答メッセージ内の無線通信装置識別子のビット数の削減が可能となり、ネットワークの負荷を削減することができる。
As a result, when a communication request occurs, it is valid only for a plurality of destination wireless communication device identifiers and a valid period of a route request message transmitted to search for a route to these wireless communication devices, that is, within a route response waiting time. In addition, a route request message including temporary identifiers for the plurality of destination wireless communication devices can be created, and the temporary identifiers can be used at the time of route response. For this reason, when searching for routes to a plurality of destination wireless communication devices, the number of bits of the wireless communication device identifier in the route response message can be reduced, and the load on the network can be reduced.
本発明に係る経路探索方法は、アドホックネットワーク上で経路探索する第1の無線通信装置が、経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を経路要求情報記録部に記憶するステップと、第1の無線通信装置が、記録した1乃至複数の無線通信装置の識別子を含む、経路要求メッセージを生成し同報送信するステップと、前記経路要求メッセージを受信した第2の無線通信装置が探索対象の無線通信装置である場合、送信元の第1の無線通信装置へ経路応答メッセージを送信するステップと、第2の無線通信装置が、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージを生成し、同報転送をするステップと、第1の無線通信装置が第2の無線通信装置から前記経路応答メッセージを受信し、前記経路要求情報記録部に記憶していた経路探索対象から第2の無線通信装置の識別子を削除するステップとを有する。 In the route search method according to the present invention, a first wireless communication device that searches for a route on an ad hoc network stores an identifier for specifying a wireless communication device that is a route search target in a route request information recording unit; The wireless communication device generates and broadcasts a route request message including the recorded identifiers of one or more wireless communication devices, and the second wireless communication device that has received the route request message searches for the wireless In the case of a communication device, the step of transmitting a route response message to the first wireless communication device that is the transmission source, and the second wireless communication device from its own wireless communication device identifier described in the route request message Generating a route request message excluding the communication device identifier and performing broadcast transmission; and the first wireless communication device receives the route response message from the second wireless communication device. Receiving a message, and a step of deleting the identifier of the second wireless communication apparatus from the route request information recording unit route search object that has been stored in.
これにより、一つの経路要求メッセージにまとめて複数の探索対象の無線通信装置識別子を載せられるので、ネットワーク内に散布される経路制御メッセージを大幅に削減することができる。また、宛先まで届いた分の経路探索に必要なデータは削除されるので、転送される経路要求メッセージのデータ長は必要なデータだけを含むものになり、ネットワークのトラフィック量の増加を防ぐことができる。 As a result, since a plurality of search target wireless communication device identifiers can be put together in one route request message, route control messages distributed in the network can be greatly reduced. In addition, since the data necessary for the route search as far as the destination is reached is deleted, the data length of the route request message to be transferred includes only the necessary data to prevent an increase in network traffic volume. it can.
また、本発明に係る経路探索方法において、第1の無線通信装置は、前記経路要求情報記録部への記録開始からの経路探索待機時間を計測するステップをさらに有し、所定時間経過後に前記経路要求メッセージを生成し同報送信する。 Moreover, in the route search method according to the present invention, the first wireless communication apparatus further includes a step of measuring a route search standby time from the start of recording in the route request information recording unit, and the route is searched after a predetermined time has elapsed. A request message is generated and broadcast.
これにより、ある時間の間に発生した経路探索要求を一つの経路要求メッセージの送信で送信できるので、ネットワーク内に散布される経路制御メッセージをさらに削減することができる。 Thereby, since a route search request generated during a certain time can be transmitted by transmission of one route request message, the route control messages distributed in the network can be further reduced.
また、本発明に係る経路探索方法において、第1の無線通信装置は経路要求メッセージの送信から経路応答メッセージの受信までの経路応答待機時間を計測し、所定時間内に探索対象の無線通信装置から経路応答メッセージを受信しない場合に経路要求メッセージを再度生成し、同報送信するステップを有し、前記経路要求メッセージの送信試行回数が所定の回数を越えるまで繰り返す。 In the route search method according to the present invention, the first wireless communication device measures a route response waiting time from the transmission of the route request message to the reception of the route response message, and from the wireless communication device to be searched within a predetermined time. When a route response message is not received, a route request message is generated again and broadcasted, and the steps are repeated until the number of transmission attempts of the route request message exceeds a predetermined number.
これにより、所定の時間内に要求した全ての無線通信装置からの応答がない場合に、応答のなかった無線通信装置へのみ経路要求メッセージを再度同報中継するので、経路応答メッセージの到着にばらつきが生じても、既に獲得した宛先無線通信装置への経路要求を行わずに経路探索を継続できる。また、経路の見つからない無線通信装置に対していつまでの経路探索をし続けることがないようにできる。 As a result, when there is no response from all the wireless communication devices requested within a predetermined time, the route request message is broadcast again only to the wireless communication device that has not responded, so the arrival of the route response message varies. Even if a problem occurs, the route search can be continued without making a route request to the already acquired destination wireless communication apparatus. Further, it is possible to prevent the route search from being continued until a wireless communication device whose route is not found.
本発明に係る無線通信プログラムは、アドホックネットワーク上の無線通信装置を経路探索するために、コンピュータを、経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を記録する経路要求情報記憶手段、記録した1乃至複数の無線通信装置の前記識別子を含む、経路要求メッセージを生成する経路制御メッセージ生成手段、生成した前記経路要求メッセージを同報送信する送信手段、前記経路要求メッセージを受信した経路対象の無線通信装置から送信される経路応答メッセージを受信し、前記経路要求情報記録手段から該当する
前記経路探索対象の無線通信装置の識別子を削除する経路制御メッセージ受信処理手段として機能させるためのものである。
The wireless communication program according to the present invention includes a route request information storage unit that records an identifier for identifying a wireless communication device that is a route search target, in order to search for a wireless communication device on an ad hoc network. Route control message generating means for generating a route request message including the identifiers of a plurality of wireless communication devices, transmitting means for broadcasting the generated route request message, and a wireless communication device to be routed that has received the route request message Is received as a route response message, and functions as route control message reception processing means for deleting the identifier of the wireless communication device targeted for route search from the route request information recording means.
また、本発明に係る無線通信プログラムは、アドホックネットワーク上の無線通信装置を経路探索するために、コンピュータを、経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を1乃至複数含む経路要求メッセージを受信する受信手段、受信した経路要求メッセージの経路探索の対象に自己があるか否かを判定する経路対象判定手段、前記経路対象判定手段により自己が経路探索の対象であるとされた場合、経路探索の送信元の無線通信装置への経路応答メッセージと、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージとを生成する経路制御メッセージ生成手段、前記経路制御メッセージ生成手段で生成した経路応答メッセージの送信と、生成した経路要求メッセージの同報転送をする送信手段として機能させるためのものである。 In addition, the wireless communication program according to the present invention receives a route request message including one or more identifiers for identifying a wireless communication device to be searched for a route for searching for a wireless communication device on an ad hoc network. Receiving means, route target determining means for determining whether or not the route search target of the received route request message is self, and when the route target determining means determines that the self is a target for route search, A route control message generating means for generating a route response message to the wireless communication device of the transmission source and a route request message obtained by removing the wireless communication device identifier from the wireless communication device identifier described in the route request message; Transmission of route response message generated by the route control message generation means, and generated route request message It is intended to function as transmission means for the broadcast transmission.
本発明の無線通信装置および経路探索方法によれば、一つの経路要求メッセージにて複数の宛先無線通信装置の経路を獲得することができるため、ネットワークの負荷を軽減できる。 According to the wireless communication device and the route search method of the present invention, the routes of a plurality of destination wireless communication devices can be acquired with one route request message, so that the network load can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同一の構成要素には同一の符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component.
(実施の形態1)
図1は、本発明の無線通信装置の構成を示すブロック図であり、物理インタフェース101、データリンク制御部102、ネットワークコントローラ103、上位レイヤ処理部104、および経路制御部111から構成される。経路制御部111は、経路制御メッセージ送信処理部105、経路制御メッセージ生成処理部106、経路要求情報記録部107、経路制御メッセージ受信処理部108、経路記録部109、および経路制御処理決定部110から構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication apparatus according to the present invention, which includes a
物理インタフェース101はアンテナ、RF回路、ベースバンド処理回路から構成され、データリンク制御部102から受け取った信号に変調を施して無線信号に変換し、アンテナから送信する処理と、アンテナから受信した無線信号を復調し、デジタル信号をデータリンク制御部102に渡す処理とを行う。
The
データリンク制御部102では、ネットワークコントローラ部103から得た信号に所定のデータリンク層によって定められたフォーマットでのフレーミングを行い、物理インタフェース101に渡す処理と、物理インタフェース101から受け取ったデジタル信号からデータリンク層ヘッダ、テイラを取り外してネットワークコントローラ103に渡す処理と、データリンク層によって定められたアクセス方式に従い無線メディアのアクセス権を獲得する処理を行う。また、自己宛ではないフレームも受信するプロミスカスモードに設定されている場合には、受信フレームの宛先が自己へのユニキャストでない場合にもフレームを解析し、フレームを正しく受信している場合はフレームヘッダを除去してパケット化し、ネットワークコントローラへ渡す。
In the data
物理インタフェース101とデータリンク制御部102は、例えば、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11e、IEEE802.11g、Bluetooth(登録商標)、UWB(Ultra Wide Band)などで規定される。
The
ネットワークコントローラ部103は上位レイヤから受け取ったメッセージに対して、IPヘッダを付加し、経路記録部109の情報を元に送信先を決定してデータリンク制御部102に渡す処理と、データリンク制御部102から受け取ったパケットに対して上位レイヤ処理部104に渡す処理と、他の無線通信装置に中継する処理と、経路制御メッセージ受信処理部108に渡す処理と、のいずれかの判断を下してそれぞれを実施する処理を行う。パケット内に経路要求メッセージ、経路応答メッセージが含まれる場合は、これらのメッセージを抽出し、経路制御メッセージ受信処理部108に渡し、パケットの宛先が自己であり、上位レイヤのメッセージを含む場合は上位レイヤ処理部104に渡し、パケットの宛先が自己でない場合には経路記録部109の情報に基づき転送先を決定し、必要に応じてパケットヘッダを改定して、データリンク制御部102に渡す。
The
上位レイヤ処理部104では、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層のレイヤ処理を行い、ネットワークコントローラ103との間で必要に応じてデータの受け渡しを行う。
The upper
経路制御メッセージ送信処理部105は、経路制御メッセージ生成処理部106より受け取った経路要求メッセージ、経路応答メッセージを送信するためにネットワークコントローラ103に渡す処理を行う。この経路制御メッセージ送信処理部105、ネットワークコントローラ部103、データリンク制御部102、および物理インタフェース101が送信部に相当する。
The route control message
経路制御メッセージ生成処理部106は、経路制御処理決定部110より、経路要求メッセージ、経路応答メッセージのいずれかの生成指示を受け、前記経路制御処理決定部110より受け取った経路制御情報を元に該当する経路制御メッセージを生成する。
The route control message
経路要求情報記録部107には、図2に示すように、送信元経路要求テーブル201と、経路要求テーブル202を設ける。経路要求情報記録部107では、自無線通信装置にて新規に経路要求メッセージを作成・送信する場合に、送信元無線通信装置識別子、すなわち自無線通信装置識別子、経路要求識別子、宛先無線通信装置識別子を{送信元無線通信装置識別子、経路要求識別子}の組み合わせで区別して送信元経路要求テーブル201に記録する。また、経路要求メッセージに関しては、送信試行回数、宛先無線通信装置までの経路の応答の有無、各エントリの最新の更新時刻も記録する。これらのエントリは、一定時間が経過する、あるいは、エントリ内の全ての宛先無線通信装置の経路を獲得した場合には削除する。さらには、受信した経路要求メッセージの送信元無線通信装置識別子、経路要求識別子、宛先無線通信装置識別子、および受信時刻を、{送信元無線通信装置識別子、経路要求識別子}の組み合わせで区別して経路要求テーブル202に記録する。これらのエントリは、一定時間が経過した場合には削除する。
The route request
経路制御メッセージ受信処理部108では、ネットワークコントローラ103において抽出された経路要求メッセージを受け取り、経路要求情報の{自無線通信装置識別子、経路要求識別子}のエントリに該当するものがあるかを検出する。すなわち、既に自己が送信したあるいは、受信した経路要求メッセージを受信したか否かを判定する。既に受信している場合は、経路要求メッセージを廃棄する。受信していない場合は、前記経路要求メッセージを送信した隣接の無線通信装置識別子を、経路要求メッセージ内の宛先無線通信装置識別子への経路の直前ホップとして、また、経路要求メッセージ内の送信元無線通信装置識別子への経路の次ホップとして経路記録部109に記録し、前記経路要求メッセージを経路制御処理決定部110に渡す。また、経路応答メッセージを受信した場合には、自己が送信元である経路要求メッセージに対する応答の場合、経路要求情報記録部107の該当するエントリを更新し、経路記録部109に後述の該当するエントリを作成、ある
いは更新する。また、経路要求メッセージの送信元が自己でない場合には前記経路応答メッセージを送信した隣接の無線通信装置識別子を、経路要求メッセージ内の宛先無線通信装置識別子への経路の次ホップとして、また、経路要求メッセージ内の送信元無線通信装置識別子への経路の直前ホップとして経路記録部109に記録し、経路制御処理決定部110に渡す。この経路制御メッセージ受信処理部108、ネットワークコントローラ部103、データリンク制御部102、および物理インタフェース101が受信部に相当する。
The route control message
経路記録部109は、任意の無線通信装置への経路情報を記録するメモリであり、図10に示すように18エントリ毎に、宛先無線通信装置識別子1001、次ホップ無線通信装置識別子1002、直前ホップ無線通信装置識別子1003が記録される。また、宛先無線通信装置までの中継数や、このエントリが有効であるか、あるいは新鮮であるかを示すために、各宛先無線通信装置識別子に対応してシーケンス番号や、エントリの有効時間、有効/無効フラグなどの情報を合わせて記録することもできる。また、隣接する無線通信装置を有効エントリとして、次ホップ無線通信識別子、直前ホップ無線通信識別子を空にして記録することもできる。
The
経路制御処理決定部110では、ネットワークコントローラ103において送信しようとするデータの経路情報が経路記録部109にない場合に、宛先となる無線通信装置への経路を獲得するための経路探索を起動する処理を行う。この処理を行う部分が経路要求部に相当する。経路制御処理決定部110では、自己が生成する経路要求メッセージを区別するための経路要求識別子を記録して管理している。この時、経路制御処理決定部110は自己の経路要求識別子を1加算し、経路制御メッセージ生成処理部106に経路要求メッセージの生成を指示する。また、経路要求情報記録部107に該当するエントリを作成して記録する。この経路要求メッセージに含まれる全ての宛先無線通信装置への経路に対する応答があらかじめ定めた時間なかった場合には、経路要求識別子、試行回数をそれぞれ1加算し、経路を獲得できなかった宛先無線通信装置の識別子のみを含む経路要求メッセージの生成を経路制御メッセージ生成処理部106に指示する。このとき、経路要求情報記録部107の該当するエントリを更新する。この試行回数を加算するものが送信カウンタであり、この時間を計測するものが応答時間管理部である。
In the route control
また、経路制御処理決定部110では、経路制御メッセージ受信処理部108から受け取った経路制御メッセージに応じて、経路要求情報記録部107、経路記録部109の情報を参照し、経路応答メッセージの作成、あるいは経路要求メッセージの再構成を経路制御メッセージ生成処理部105に指示する処理とを行う。この処理を行う部分が経路対象判定部に相当する。経路要求メッセージを受け取った場合には、応答を行うか、経路要求メッセージの中継を行うか、前記双方を行うかを判定する。自己が宛先無線通信装置である場合、経路要求メッセージの宛先無線通信識別子フィールドから自己の無線通信装置識別子を削除して経路応答メッセージの生成を経路制御メッセージ生成処理部106へ指示する。このとき、送信元無線通信装置への有効な経路が存在しない場合には、送信元無線通信装置への経路を獲得するため、前述の経路探索処理を起動する。
Further, the route control
さらに、経路要求メッセージ内の宛先無線通信装置識別子フィールドに他の無線通信装置識別子が存在する場合には、IPヘッダの中継限界数フィールドの値が1より大きい場合のみ、経路要求メッセージ内の中継数を1加算して、経路制御メッセージ生成処理部106に経路要求メッセージを再構成して中継することを指示する。このとき、経路要求情報記録部107に該当するエントリを作成して記録する。自己が宛先無線通信識別子フィールドに存在しない場合、IPヘッダの中継限界数フィールドの値が1より大きい場合のみ、経路要求メッセージ内の中継数を1加算して、経路制御メッセージ生成処理部106に経路要求メッセージを再構成して中継することを指示する。また、経路要求情報記録部
107に該当するエントリを作成して記録する。
Further, when there is another wireless communication device identifier in the destination wireless communication device identifier field in the route request message, the number of relays in the route request message only when the value of the relay limit number field in the IP header is larger than 1. 1 is added to instruct the route control message
なお、宛先無線通信装置までの経路を所有している無線通信装置が、宛先無線通信装置の代わりに経路応答メッセージを作成して送信しても良い。また、経路制御メッセージ受信処理部108より経路応答メッセージを受信した場合には、経路記録部109を参照し、送信元無線通信装置への次ホップ無線通信装置へ経路応答メッセージを中継するために経路応答メッセージを構成するように、経路制御メッセージ生成処理部106に指示する。
Note that the wireless communication device that owns the route to the destination wireless communication device may create and transmit a route response message instead of the destination wireless communication device. In addition, when a route response message is received from the route control message
なお、経路制御処理決定部110では、経路情報の新鮮度を表すシーケンス番号を記録して管理してもよく、この場合、自己の無線通信装置識別子を格納した経路制御メッセージを新たに生成する場合にはシーケンス番号を1更新し、経路制御メッセージに付加して送信し、これを利用することで、各無線通信装置において、最新の情報として記録することができる。
Note that the route control
以下、本実施の形態における無線通信装置の経路探索方法に関して例示する。 Hereinafter, an example of the route search method of the wireless communication apparatus in this embodiment will be described.
図3は、無線通信装置によって構成されているアドホックネットワークの一例を示している。本例におけるアドホックネットワークはN1からN11までの11台の無線通信装置301で構成され、実線で結ばれている無線通信装置同士が直接通信できる通信リンク302を有している。
FIG. 3 shows an example of an ad hoc network configured by wireless communication devices. The ad hoc network in this example is composed of 11
以上のように構成されたアドホックネットワークにおいて、無線通信装置N1から無線通信装置N5、N10、N11にメールを送信するなどの通信要求が発生した場合の動作について説明する。 In the ad hoc network configured as described above, an operation when a communication request such as sending a mail from the wireless communication device N1 to the wireless communication devices N5, N10, and N11 occurs will be described.
図4は無線通信装置N1における経路探索処理のフローを示したものである。無線通信装置N1において、無線通信装置N5、N10、N11への通信要求が発生すると、経路制御処理決定部110は各無線通信装置N5、N10、N11への経路情報が存在するか否かを経路記録部109の各エントリを検索し、有効な経路情報の存在しない宛先無線通信装置のリストアップを行う(ステップS401)。
FIG. 4 shows a flow of route search processing in the wireless communication apparatus N1. When a communication request to the wireless communication devices N5, N10, and N11 is generated in the wireless communication device N1, the route control
次に、経路制御処理決定部110は経路要求情報記録部107の送信元経路要求テーブル201に{経路要求識別子、宛先無線通信装置識別子}エントリを作成する(ステップS402)。ここで、時刻T1での送信元経路要求テーブル201を図5に示す。時刻T1においては、{送信元無線通信装置識別子501=N1、経路要求識別子502=1、試行回数503=1、更新時刻504=T1、宛先無線通信装置識別子505=N5、N10、N11、経路応答506=N5:なし、N10:なし、N11:なし}というエントリが作成される。
Next, the route control
その後、経路制御メッセージ処理部106にて経路要求メッセージを作成する(ステップS403)。図6は経路要求メッセージのフォーマットを示している。
Thereafter, the route control
図6において、タイプフィールド601(8ビット)は経路要求メッセージを示すための番号を格納する。フラグフィールド602(5ビット)は、宛先無線通信装置からの経路応答のみを有効とするなどの、モードを示すフラグを格納する。中継数フィールド603(8ビット)は、送信元無線通信装置から、経路要求メッセージを送信した無線通信装置までの中継数を示す。経路要求識別子フィールド60432ビット)、宛先無線通信装置識別子フィールド60532ビット)、送信元無線通信装置識別子フィールド60632ビット)、送信元無線通信装置シーケンス番号フィールド60732ビット)には、各
々の値を格納する。また、宛先ノード数フィールド608には、経路探索対象となる無線通信装置1乃至nの総数が設定される。なお、送信元無線通信装置が、該当する宛先無線通信装置識別子のシーケンス番号を記録している場合には、各宛先無線通信装置識別子605ごとに対応する宛先無線通信装置シーケンス番号フィールド32ビット)を付加してその値を格納しても良い。また、本例では、無線通信装置識別子をIPv4アドレスとしたが、IPv6アドレスとする場合には、無線通信装置識別子を格納するフィールドは、128ビット長となる。
In FIG. 6, a type field 601 (8 bits) stores a number for indicating a route request message. The flag field 602 (5 bits) stores a flag indicating a mode, such as validating only a route response from the destination wireless communication apparatus. The relay number field 603 (8 bits) indicates the number of relays from the transmission source wireless communication apparatus to the wireless communication apparatus that has transmitted the route request message. The route request identifier field 60432 bits), the destination wireless communication device identifier field 60532 bits), the transmission source wireless communication device identifier field 60632 bits), and the transmission source wireless communication device sequence number field 60732 bits) store respective values. In the destination
次に、前記経路要求メッセージは経路制御メッセージ送信処理部105からネットワークコントローラ103へ渡り、宛先アドレスを同報アドレス、送信元アドレスを自無線通信装置のアドレスとしたIPヘッダを付加し、データリンク制御部102、物理インタフェース101を経由して送信される(ステップS404)。
Next, the route request message is passed from the route control message
図7は、本例における経路要求メッセージの例を示している。経路要求メッセージの宛先ノード数フィールド608に3を、経路要求識別子604に1を、宛先無線通信装置識別子フィールド605に無線通信装置N5、N10、N11の識別子を、送信元無線通信装置識別子フィールドにN1を、それぞれ格納する。
FIG. 7 shows an example of a route request message in this example. 3 in the destination
次に、後述する経路応答待機処理を行う(ステップS405)。 Next, a route response waiting process to be described later is performed (step S405).
次に、経路制御処理決定部110は経路応答待機処理の終了が、全ての要求経路を獲得した事に起因するのか、経路応答待機時間の満了に起因するものかを判定する(ステップS406)。全ての要求経路を獲得したことによる経路応答待機処理の終了であれば、送信元経路要求テーブル201から該当する経路要求識別子で示されるエントリを削除し(ステップS410)、経路探索処理を終了する。
Next, the route control
一方、経路応答待機時間の満了によるものであれば、試行回数が最大許容試行回数を越えていないか判定し(ステップS407)、最大許容試行回数を超えていない場合は、経路要求情報を更新して(ステップS408)、ステップS403へ戻る。ステップS403では、経路制御メッセージ生成処理部106が経路を獲得できていない無線通信装置に関してのみ経路を探索する経路要求メッセージを生成(ステップS403)し、以下同様の処理を行う。
On the other hand, if it is due to the expiration of the route response waiting time, it is determined whether the number of trials exceeds the maximum allowable number of trials (step S407). If the maximum allowable number of trials is not exceeded, the route request information is updated. (Step S408), the process returns to step S403. In step S403, the route control message
ステップS407において最大許容試行回数を超えている場合、経路制御処理決定部110は経路探索エラーと判断し、経路を獲得できなかった宛先無線通信装置情報を上位レイヤに渡す(ステップS409)。
If the maximum allowable number of trials has been exceeded in step S407, the route control
図8は経路応答待機処理(ステップS405)のフローを示したものである。経路応答待機処理では、はじめに経路制御処理決定部110が経路応答待機時間を設定し(ステップS801)、このタイマが満了するまで、経路応答メッセージの受信を待機する。
FIG. 8 shows the flow of the route response standby process (step S405). In the route response waiting process, the route control
次に、経路制御処理決定部110は該当する宛先からの経路応答を受信した場合(ステップS802)、後述する経路応答受信処理(ステップS803)を行い、送信元経路要求テーブル201中の経路要求情報を更新する。
Next, when the route control
その後、要求した無線通信装置への経路を全て獲得したか否かを判定する(ステップS804)。全てを獲得した場合には経路応答待機処理を終了し、全てを獲得していない場合はステップS802の判定に戻る。 Thereafter, it is determined whether or not all the routes to the requested wireless communication apparatus have been acquired (step S804). If all are acquired, the route response waiting process is terminated. If all are not acquired, the process returns to the determination in step S802.
一方、ステップS802において、経路制御処理決定部110は該当する宛先からの経
路応答を受信しなかった場合、経路応答待機時間が満了したか否かを判定し(ステップS805)、満了した場合、試行回数を1加算し(ステップS806)、経路応答待機処理を終了する。
On the other hand, in step S802, if the route control
図9は経路応答受信処理(ステップS803)のフローを示したものである。まず、経路制御メッセージ受信処理部108は自己が送信した経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信すると、経路応答メッセージ内に含まれる宛先無線通信装置識別子を送信元経路要求テーブル201の宛先無線通信装置フィールドから検索する(ステップS901)。該当するものがあれば(ステップS902)、該当エントリの経路応答フィールドを応答ありに設定する(ステップS903)。例えば、無線通信装置N1が時刻T2において無線通信装置N5からの経路応答メッセージを受信した場合、経路制御メッセージ受信処理部108は送信元経路要求テーブル201の内容を図18に示すように、{経路要求識別子502=1、試行回数503=1、更新時刻504=T2、宛先無線通信装置識別子505=N5、N10、N11、経路応答506=N5:あり、N10:なし、N11:なし}と更新する。
FIG. 9 shows the flow of the route response reception process (step S803). First, when the route control message
さらに、経路制御メッセージ受信処理部108は、経路記録部109に{宛先無線通信装置識別子1001=経路応答メッセージ内宛先無線通信識別子、次ホップ無線通信装置識別子1002=経路応答メッセージを送信してきた隣接無線通信装置、直前ホップ無線通信装置識別子1003=なし}というエントリを作成する (ステップS904)。この場合、既にエントリが存在していればそれらを更新する。また、このエントリの有効時間や、有効/無効を示すフラグ、宛先無線通信装置までの中継数などを合わせて記録することもできる。
Further, the route control message reception processing unit 108 {the destination wireless
図11は、経路応答が無線通信装置N5からのみ有った状態で、経路応答待機時間が満了した場合の再度送信する経路要求信号メッセージの一例を示している。経路要求メッセージの宛先無線通信装置識別子フィールドの無線通信装置N5の識別子を初回の経路要求メッセージから省き、無線通信装置N10、N11の識別子を設定し、宛先ノード数フィールドに2を、経路要求識別子に2を、送信元無線通信装置識別子フィールドにN1を、それぞれ設定する。 FIG. 11 shows an example of a route request signal message to be transmitted again when the route response waiting time has expired in a state where the route response is only from the wireless communication device N5. The identifier of the wireless communication device N5 in the destination wireless communication device identifier field of the route request message is omitted from the initial route request message, the identifiers of the wireless communication devices N10 and N11 are set, 2 is set in the destination node number field, and the route request identifier is set. 2 and N1 are set in the source wireless communication device identifier field.
また、図12は、このときに、再度経路要求信号メッセージを送信する直前の時刻T3における送信元経路要求テーブル201の内容を示している。時刻T3では、図18に示した送信元経路要求テーブル201の経路要求識別子、および試行回数を1加算し、更新時刻をT3として格納している。 FIG. 12 shows the contents of the source route request table 201 at time T3 immediately before transmitting the route request signal message again at this time. At time T3, 1 is added to the route request identifier and the number of trials in the transmission source route request table 201 shown in FIG. 18, and the update time is stored as T3.
なお、図4、図8、図9の経路探索処理において、経路応答メッセージを受信して獲得した経路は、経路応答待機処理が終了しなくとも、随時使用可能であり、パケットの送信に用いることができる。 In the route search processing of FIGS. 4, 8, and 9, the route acquired by receiving the route response message can be used at any time even if the route response standby processing is not completed, and used for packet transmission. Can do.
次に、無線通信装置が経路要求メッセージを受信したときの動作について図13を用いて説明する。 Next, an operation when the wireless communication apparatus receives a route request message will be described with reference to FIG.
まず、無線通信装置は、経路要求テーブル202の{送信元識別子、経路要求識別子}を参照し、受信した経路要求メッセージ内の送信元無線通信装置識別子606、および経路要求識別子604と同一の内容があるか否かを検証し、既に自己の無線通信装置において受信した経路要求メッセージか否かを判定し、また、経路要求メッセージ内の送信元無線通信装置識別子606が自己のものと一致する場合には、自己が送信した経路要求メッセージを、他の無線通信装置が中継転送したものであると判定する。(ステップS1301)。ステップS1301において、自己が送信した経路要求メッセージ、あるいは、既
に受信している経路要求メッセージと判定した場合は、経路要求信号受信処理を終了する。
First, the wireless communication device refers to {transmission source identifier, route request identifier} in the route request table 202, and has the same contents as the transmission source wireless
ステップS1301において、未受信の経路要求メッセージと判定した場合は、経路要求メッセージから送信元無線通信情報を抽出し、経路記録部109に{宛先無線通信識別子=経路要求メッセージ内の送信元無線通信識別子、次ホップ無線通信装置識別子=受信した経路要求メッセージを送信した直前の隣接無線通信装置の識別子、直前ホップ無線通信装置識別子=空}を記録、もしくは既にエントリがある場合には更新する(ステップS1302)。また、中継数やシーケンス番号も管理している場合には、受信した経路要求メッセージ内の中継数、送信元無線通信装置シーケンス番号を記録(更新)する。さらには、エントリの有効時間、有効/無効フラグなどの情報を合わせて記録(更新)することもできる。ここで、無線通信装置N5が無線通信装置N1からこの経路要求メッセージを受信したときの経路記憶部109内の記録データを図10に示す。
If it is determined in step S1301 that the route request message has not been received, the source wireless communication information is extracted from the route request message, and the destination wireless communication identifier = source wireless communication identifier in the route request message is stored in the
さらに、経路要求情報記録部107の経路要求テーブル202に{送信元識別子、経路要求識別子}のエントリを作成し、受信時刻、宛先無線通信装置識別子を合わせて記録する(ステップS1303)。図14は、無線通信装置N5が経路要求メッセージを受信した時刻T4における無線通信装置N5の経路要求テーブル202の一例を示している。
Further, an entry of {source identifier, route request identifier} is created in the route request table 202 of the route request
その後、経路要求メッセージ内の宛先無線通信装置識別子フィールドに他の無線通信装置識別子が格納されているか否かを判定する(ステップS1304)。格納されていない場合、ステップS1307へ進む。 Thereafter, it is determined whether another wireless communication device identifier is stored in the destination wireless communication device identifier field in the route request message (step S1304). If not, the process proceeds to step S1307.
一方、他の無線通信装置識別子が格納されている場合は、IPヘッダの中継限界数フィールドの値が1より大きいか否かを判定し(ステップS1305)、小さい場合はステップS1307へ進む。そして、大きい場合のみ、受信した経路要求メッセージの中継数を1加算し、自己の無線通信装置識別子を経路要求メッセージ内の宛先無線通信装置識別子フィールドから削除した経路要求メッセージを生成して送信する(ステップS1306)。このとき、無線通信装置N5において転送する経路要求メッセージを図17に示す。図17において、受信した経路要求メッセージの宛先無線通信装置識別子フィールドから無線通信装置N5の識別子が省かれており、無線通信装置N10、N11の識別子が設定されている。したがって、宛先ノード数フィールドは2が設定される。さらに、中継数フィールドには1が加算されて「2」を、送信元無線通信装置識別子フィールドにはN1をそれぞれ設定されている。 On the other hand, if another wireless communication device identifier is stored, it is determined whether or not the value of the relay limit number field of the IP header is greater than 1 (step S1305), and if smaller, the process proceeds to step S1307. Then, only when it is large, the number of relays of the received route request message is incremented by 1, and a route request message in which the own wireless communication device identifier is deleted from the destination wireless communication device identifier field in the route request message is generated and transmitted ( Step S1306). FIG. 17 shows a route request message transferred in the wireless communication apparatus N5 at this time. In FIG. 17, the identifier of the wireless communication device N5 is omitted from the destination wireless communication device identifier field of the received route request message, and the identifiers of the wireless communication devices N10 and N11 are set. Therefore, 2 is set in the destination node number field. Furthermore, 1 is added to the relay number field to set “2”, and N1 is set to the transmission source wireless communication apparatus identifier field.
次に、経路制御処理決定部110は経路要求メッセージの宛先が自己であるか否かを判定し(ステップS1307)、自己宛でない場合は処理を終了する。
Next, the route control
一方、自己宛である場合、経路制御メッセージ生成処理部106へ経路応答メッセージの作成を指示する。図15は経路応答メッセージのフォーマットを示している。
On the other hand, if it is addressed to itself, it instructs the route control message
図15において、タイプフィールド(8ビット)は経路応答メッセージを示すための番号を格納する。フラグフィールド2ビット)は、経路応答メッセージに対する送達確認を要求するなどの、モードを示すフラグを格納する。プレフィックス長フィールド(5ビット)は、次ホップ無線通信装置識別子をサブネット単位で指定する場合にはそのマスクビット数を格納する。中継数フィールド(8ビット)は、送信元無線通信装置から、宛先無線通信装置までの中継数を示す。宛先無線通信装置識別子フィールド32ビット)、宛先無線通信装置シーケンス番号フィールド32ビット)、送信元無線通信装置識別子フィールド32ビット)には、各々の値を格納する。ライフタイムフィールド32ビット)には、この経路の有効時間を示す値を格納する。
In FIG. 15, a type field (8 bits) stores a number for indicating a route response message. The
さらには、IPヘッダの送信元アドレスを自己の無線通信装置識別子、宛先アドレスを、経路記録部109を参照し、経路応答メッセージ内の送信元無線通信装置への次ホップ無線通信装置の識別子を格納して送信する(ステップS1307)。本例では、無線通信装置識別子をIPv4アドレスとしたが、IPv6アドレスとする場合には、無線通信装置識別子を格納するフィールドは、128ビット長、プレフィックス長フィールドは7ビットとなる。
Further, the source address of the IP header is referred to as the own wireless communication device identifier, the destination address is referred to the
図16は、無線通信装置N5において図7に示す経路要求メッセージを受信した場合に送信される経路応答メッセージを示す。経路制御メッセージ生成処理部106は、この経路応答メッセージを作成し、経路制御メッセージ送信処理部105がネットワークコントローラ103へ送信要求する。そして、送信データがネットワークコントローラ103から、データリンク制御部102、物理インタフェース101を介して送出される(ステップS1308)。次に、自己が送信元でもなく、また経路探索の対象でもない場合に、経路応答メッセージを受信したときの転送の動作について図19を用いて説明する。
FIG. 16 shows a route response message transmitted when the wireless communication device N5 receives the route request message shown in FIG. The route control message
まず、経路制御メッセージ受信処理部108は経路応答メッセージを受信すると、経路記録部109に、{宛先無線通信識別子1001=経路応答メッセージ内の宛先無線通信識別子、次ホップ無線通信装置識別子1002=受信した経路応答メッセージを送信した直前の隣接無線通信装置の識別子、直前ホップ無線通信装置識別子1003=経路記録部109に記録されている、経路応答メッセージ内の送信元無線通信装置への次ホップ無線通信装置識別子}を記録、もしくは既にエントリがある場合には更新する(ステップS1901)。また、中継数やシーケンス番号も管理している場合には、受信した経路応答メッセージ内の中継数、宛先無線通信装置シーケンス番号を記録(更新)する。さらには、エントリの有効時間、有効/無効フラグなどの情報を合わせて記録(更新)することもできる。
First, when the route control message
次に、経路制御メッセージ生成処理部106が経路制御処理決定部110からの指示を受けて、IPヘッダの送信元アドレスを自己の無線通信装置識別子、宛先アドレスを送信元無線通信装置への次ホップ無線通信装置識別子、中継限界数フィールドを1減算して、経路応答メッセージを中継送信する(ステップS1902)。
Next, the route control message
以上のようにして、経路要求メッセージが伝搬する様子を図20に示す。 FIG. 20 shows how the route request message is propagated as described above.
無線通信装置N1で生成された経路要求メッセージA2001は、{送信元無線通信装置識別子=N1、宛先無線通信装置識別子=N5、N10、N11}を含み、同報送信される。このメッセージは無線通信装置N2、N3、N6で受信される。 The route request message A2001 generated by the wireless communication device N1 includes {transmission source wireless communication device identifier = N1, destination wireless communication device identifier = N5, N10, N11} and is broadcast. This message is received by the wireless communication devices N2, N3, and N6.
無線通信装置N2、N3、N6は宛先無線通信装置ではないので、さらに、その隣接する無線通信装置に経路要求メッセージA2001を、IPヘッダの送信元アドレスをそれぞれ、N2、N3、N6として同報中継送信する。この時、無線通信装置N4、N5、N7が経路要求メッセージA2001を受信するが、無線通信装置N1は、無線通信装置N2、N3、N6から中継送信された経路要求メッセージは自己が送信したものであるため、中継処理は行わない。無線通信装置N5にて経路要求メッセージA2001を受信すると、自己が宛先無線通信装置に含まれるので、自己を除いた経路要求メッセージC2003をIPヘッダの送信元アドレスを自無線通信装置識別子にして同報中継送信する。経路要求メッセージC2003は、{送信元無線通信装置識別子=N1、宛先無線通信装置識別子=N10、N11}という構成になる。したがって、無線通信装置N3は自己が中継した経路要求メッセージに有った宛先無線通信装置識別子=N5がないので、宛先無線通信装置フィールドの値が異なる経路要求メッセージを受信する。 Since the wireless communication devices N2, N3, and N6 are not destination wireless communication devices, the relay request relay message A2001 is sent to the adjacent wireless communication device, and the source address of the IP header is N2, N3, and N6, respectively. Send. At this time, the wireless communication devices N4, N5, and N7 receive the route request message A2001, but the wireless communication device N1 transmits the route request message relayed from the wireless communication devices N2, N3, and N6. Therefore, relay processing is not performed. When the wireless communication device N5 receives the route request message A2001, since it is included in the destination wireless communication device, the route request message C2003 excluding itself is broadcast using the source address of the IP header as its own wireless communication device identifier. Relay transmission. The route request message C2003 has a configuration of {source wireless communication device identifier = N1, destination wireless communication device identifier = N10, N11}. Accordingly, the wireless communication device N3 does not have the destination wireless communication device identifier = N5 in the route request message relayed by itself, and therefore receives the route request message having a different value in the destination wireless communication device field.
しかし、無線通信装置N3は経路要求テーブル202に{送信元無線通信装置識別子=N1、経路要求識別子=1}が既に存在しており、以前に受信している経路要求メッセージであると判定できるので、経路要求メッセージの中継処理は行わない。無線通信装置N5では、前記経路要求メッセージC2003を同報中継送信した後、{送信元無線通信装置識別子=N1、宛先無線通信装置識別子=N5}を含んだ経路応答メッセージを、経路要求メッセージが届けられた経路、すなわち、無線通信装置N3を経由して無線通信装置N1に届けるために無線通信装置N3に送信する。 However, since the wireless communication device N3 already has {transmission source wireless communication device identifier = N1, route request identifier = 1} in the route request table 202, it can be determined that the route request message has been received before. The route request message is not relayed. In the wireless communication device N5, after the route request message C2003 is broadcast and transmitted, the route request message delivers a route response message including {source wireless communication device identifier = N1, destination wireless communication device identifier = N5}. In order to reach the wireless communication device N1 via the route, that is, the wireless communication device N3, the data is transmitted to the wireless communication device N3.
無線通信装置N7は、宛先無線通信装置ではないので、さらに、その隣接する無線通信装置に経路要求メッセージA2001を同報中継送信する。この時無線通信装置N6は、既に受信している経路要求メッセージを受信するため中継処理を行わない。 Since the wireless communication device N7 is not the destination wireless communication device, the wireless communication device N7 further transmits the route request message A2001 to the adjacent wireless communication device by broadcast transmission. At this time, the wireless communication device N6 does not perform the relay process in order to receive the already received route request message.
無線通信装置N5から同報中継された経路要求メッセージC2003は、無線通信装置N11にて受信され、無線通信装置N11においても、前述の無線通信装置N5と同様の処理を行い、自己を除いた経路要求メッセージD2004をIPヘッダの送信元アドレスを自無線通信装置識別子にして同報中継送信する。経路要求メッセージD2004は、{送信元無線通信装置識別子=N1、宛先無線通信装置識別子=N10}という構成になる。その後、{送信元無線通信装置識別子=N1、宛先無線通信装置識別子=N11}を含んだ経路応答メッセージを、経路要求メッセージが届けられた経路、すなわち、無線通信装置N5、N3を経由して無線通信装置N1に届けるために無線通信装置N5に送信する。 The route request message C2003 broadcasted from the wireless communication device N5 is received by the wireless communication device N11, and the wireless communication device N11 also performs the same processing as the above-described wireless communication device N5, and removes the route itself. The request message D2004 is broadcast and transmitted with the source address of the IP header as its own wireless communication device identifier. The route request message D2004 has a configuration of {source wireless communication device identifier = N1, destination wireless communication device identifier = N10}. After that, a route response message including {source wireless communication device identifier = N1, destination wireless communication device identifier = N11} is wirelessly transmitted via the route on which the route request message is delivered, that is, wireless communication devices N5 and N3. In order to reach the communication device N1, it is transmitted to the wireless communication device N5.
無線通信装置N9から同報中継された経路要求メッセージA2001は、無線通信装置N10にて受信される。無線通信装置N10においても、前述の無線通信装置N5、N11と同様の処理を行い、自己を除いた経路要求メッセージB2002をIPヘッダの送信元アドレスを自無線通信装置識別子、宛先アドレスを同報アドレスにして同報中継送信する。経路要求メッセージB2002は、{送信元無線通信装置識別子=N1、N5、宛先無線通信装置識別子=N11}という構成になる。その後、{送信元無線通信装置識別子=N1、宛先無線通信装置識別子=N10}を含んだ経路応答メッセージを、経路要求メッセージが届けられた経路、すなわち、無線通信装置N9、N6を経由して無線通信装置N1に届けるために無線通信装置N9に送信する。 The route request message A2001 broadcasted from the wireless communication device N9 is received by the wireless communication device N10. The wireless communication device N10 also performs the same processing as the above-described wireless communication devices N5 and N11, and the route request message B2002 excluding itself is used as the source address of the IP header and the destination address as the broadcast address. Broadcast transmission. The route request message B2002 has a configuration of {source wireless communication device identifier = N1, N5, destination wireless communication device identifier = N11}. Thereafter, a route response message including {source wireless communication device identifier = N1, destination wireless communication device identifier = N10} is wirelessly transmitted via the route on which the route request message is delivered, that is, wireless communication devices N9 and N6. In order to reach the communication device N1, it is transmitted to the wireless communication device N9.
その後、無線通信装置N10では、経路要求メッセージD2004が受信されるが、経路要求テーブル202に{送信元無線通信装置識別子=N1、経路要求識別子=1}が既に存在しており、以前に受信している経路要求メッセージであると判定できるので、経路応答メッセージの送信は行わない。無線通信装置N11についても同様で、経路要求メッセージB2002を受信しても、既に応答しているので、経路応答メッセージの送信は行わない。 Thereafter, the wireless communication device N10 receives the route request message D2004, but {source wireless communication device identifier = N1, route request identifier = 1} already exists in the route request table 202 and has been received before. Therefore, the route response message is not transmitted. The same applies to the wireless communication device N11. Even when the route request message B2002 is received, the route response message is not transmitted because the response has already been made.
なお、各テーブルおよびメッセージフォーマットは一例であり、同様の情報を有するものであれば、その形式は異なっていてもかまわない。 Each table and message format are examples, and the formats may be different as long as they have similar information.
また、本実施の形態では、自己の無線通信装置識別子が経路要求メッセージ内の宛先無線通信装置識別子フィールド内に含まれるか否かで、その後の処理が分岐していたが、この条件を、自己の無線通信装置識別子が経路要求メッセージ内の宛先無線通信装置識別子フィールド内に含まれる、もしくは、宛先無線通信装置識別子までの有効な経路情報を経路記録部109に所有している場合としても良い。この場合、たとえ宛先が自己ではなくても、保有している経路情報に基づいて送信元に経路応答メッセージを送信し、転送する経路要求メッセージの宛先からも保有する宛先の無線通信装置のアドレスを削除する。こ
れにより、経路探索している送信元の無線通信装置はより早く対象までの経路を知ることができる。
Further, in this embodiment, the subsequent processing branches depending on whether or not the own wireless communication device identifier is included in the destination wireless communication device identifier field in the route request message. May be included in the destination wireless communication device identifier field in the route request message, or the
なお、本実施の形態では、経路制御部111を個別のハードウェアで実現したが、これに限らず、中央処理装置(CPU)とメインメモリとからなるコンピュータを用いて、ソフトウェアにより実現することも可能である。
In the present embodiment, the
以上のように、本実施の形態によれば、複数の無線通信装置宛のデータが発生した場合にも、一回の経路探索において複数の宛先への経路を獲得することができるので、ネットワークの負荷を大幅に低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, even when data addressed to a plurality of wireless communication devices is generated, routes to a plurality of destinations can be acquired in a single route search. The load can be greatly reduced.
(実施の形態2)
図21〜図30は、本発明の実施の形態2における無線通信装置および経路探索方法の一実施の形態を示したものである。
(Embodiment 2)
21 to 30 show an embodiment of a wireless communication apparatus and a route search method according to
本実施の形態における経路探索方法は、経路要求メッセージにおいて宛先無線通信装置識別子に対応する32ビット長のエイリアスを識別子として付加し、経路応答メッセージでは宛先無線通信装置識別子605を使用せずに、エイリアスを使用する点が実施の形態1における方法と異なる。ここで、図22に経路要求メッセージを示す。
In the route search method according to the present embodiment, a 32-bit length alias corresponding to the destination wireless communication device identifier is added as an identifier in the route request message, and the destination wireless
図22において、エイリアスオプションを設け、経路要求メッセージにて要求している各宛先無線通信装置におけるエイリアス値を格納する点が、図6に示した実施の形態1における経路要求メッセージとは異なる。 22 differs from the route request message in the first embodiment shown in FIG. 6 in that an alias option is provided and the alias value in each destination wireless communication device requested by the route request message is stored.
図23にエイリアスオプションのフォーマットを示す。 FIG. 23 shows the format of the alias option.
図23において、オプションタイプフィールド(8ビット)には、エイリアスオプションを示すための番号を格納する。オプション長フィールド(8ビット)には、本エイリアスオプションのデータの長さを32ビット単位で示す値を格納する。エイリアス長フィールド(8ビット)は各エイリアスのビット長を示す値を格納する。エイリアスフィールドの値には宛先無線通信装置識別子に格納されたそれぞれの無線通信装置に対する、本経路要求メッセージの情報が各無線通信装置で記録される間だけ有効なエイリアス値を格納する。 In FIG. 23, an option type field (8 bits) stores a number for indicating an alias option. In the option length field (8 bits), a value indicating the data length of the alias option in units of 32 bits is stored. The alias length field (8 bits) stores a value indicating the bit length of each alias. The alias field value stores an alias value that is valid only while the information of this route request message for each wireless communication device stored in the destination wireless communication device identifier is recorded in each wireless communication device.
なお、各宛先無線通信装置識別子には、送信元無線通信装置が、該当する宛先無線通信装置識別子のシーケンス番号を記録している場合には、その値を付加して格納しても良い。また、本例では、無線通信装置識別子をIPv6アドレスとしたが、IPv4アドレスとする場合には、無線通信装置識別子を格納するフィールドは、32ビット長となる。 In addition, when the transmission source wireless communication device records the sequence number of the corresponding destination wireless communication device identifier, the value may be added to each destination wireless communication device identifier and stored. In this example, the wireless communication device identifier is an IPv6 address. However, when the IPv4 address is used, the field for storing the wireless communication device identifier is 32 bits long.
次に、図26に本実施の形態における経路応答メッセージのフォーマットを示す。 Next, FIG. 26 shows a format of a route response message in the present embodiment.
図26において、エイリアスフィールド2601と経路要求識別子フィールド2602とを有している点が、図15に示した経路応答メッセージと異なる。エイリアスフィールド(7ビット)2601は、受信した経路要求メッセージで示されていた自己のエイリアス値を7ビットに変換して格納する。経路要求識別子は経路要求メッセージを一意に識別するためのものであり、この経路応答メッセージが対応する経路要求メッセージを特定する。
26 differs from the route response message shown in FIG. 15 in that an
また、これらのメッセージの通信を実現するために、経路要求情報記録部107内の送信元経路要求テーブル201と経路要求テーブル202の構成が図21および図25に示
すように、実施の形態1のものと異なる。
Further, in order to realize communication of these messages, the configurations of the transmission source route request table 201 and the route request table 202 in the route request
図21は、本発明の無線通信装置N1における送信元経路要求テーブルの一例を示したものである。図5に示した実施の形態1における送信元経路要求テーブルとは、各宛先無線通信装置識別子に対して、エイリアスフィールド2101をさらに設けている点が異なる。エイリアスフィールドの値は、経路要求メッセージの送信元無線通信装置において、各経路要求識別子毎に、宛先となる各無線通信装置に対して1から順に加算して割り当てる。したがって、宛先無線通信装置N5にはエイリアス1、宛先無線通信装置N10にはエイリアス2、宛先無線通信装置N11にはエイリアス3を割り当てている。
FIG. 21 shows an example of a transmission source route request table in the wireless communication apparatus N1 of the present invention. It differs from the transmission source route request table in
図25は、中継する無線通信装置における経路要求テーブル202の内容を示したものである。図14に示した実施の形態1における経路要求テーブルとは、宛先無線通信装置に対するエイリアス2501を記録する点が異なる。
FIG. 25 shows the contents of the route request table 202 in the relaying wireless communication apparatus. It differs from the route request table in the first embodiment shown in FIG. 14 in that an
以上のような送信元経路要求テーブル、および経路要求テーブルを有する無線通信装置が行う通信動作について以下に説明する。本実施の形態も実施の形態1と同様、無線通信装置N1が、無線通信装置N5、N10、N11への経路を探索する場合であり、無線通信装置の構成は実施の形態1と同一である。 A communication operation performed by the wireless communication apparatus having the transmission source route request table and the route request table as described above will be described below. The present embodiment is also a case where the wireless communication device N1 searches for a route to the wireless communication devices N5, N10, and N11 as in the first embodiment, and the configuration of the wireless communication device is the same as that of the first embodiment. .
図24は、無線通信装置N1から送信される経路要求メッセージの例を示している。エイリアスオプションフィールドには、オプション長=1、エイリアス長=2が格納され、エイリアスオプションのデータ長が32ビット、各エイリアスのビット数が2ビットであることが示され、無線通信装置N5のエイリアス値は1、N10のエイリアス値が2、N11のエイリアス値が3として格納され、エイリアスフィールドの残りの26ビットは0パディングしている。 FIG. 24 illustrates an example of a route request message transmitted from the wireless communication device N1. In the alias option field, option length = 1 and alias length = 2 are stored, the data length of the alias option is 32 bits, the number of bits of each alias is 2 bits, and the alias value of the wireless communication apparatus N5 Is stored as 1, the alias value of N10 as 2, and the alias value of N11 as 3, and the remaining 26 bits of the alias field are padded with 0.
各無線通信装置において、経路要求メッセージを受信した場合、図13に示した実施の形態1と同様の動作を行うが、ステップS1303において、各宛先無線通信装置に対するエイリアス情報も合わせて記録する。図25は、中継無線通信装置における経路要求テーブル202の内容を示したものである。 When each wireless communication device receives a route request message, the same operation as that of the first embodiment shown in FIG. 13 is performed, but in step S1303, alias information for each destination wireless communication device is also recorded. FIG. 25 shows the contents of the route request table 202 in the relay wireless communication apparatus.
自己の宛先無線通信装置識別子が含まれ、他の無線通信装置識別子もさらに含み、中継が可能な経路要求メッセージを受信した場合、受信した経路要求メッセージから自己の無線通信装置識別子、エイリアスを削除し、宛先ノード数フィールドおよびエイリアスオプション内のオプション長フィールドを再設定した経路要求メッセージを再構成し、IPヘッダの送信元アドレスを自己の無線通信装置識別子にして同報中継送信する(ステップS1306)。 If it receives a route request message that includes its own destination wireless communication device identifier and further includes other wireless communication device identifiers and can be relayed, it deletes its own wireless communication device identifier and alias from the received route request message. Then, the route request message in which the destination node number field and the option length field in the alias option are reset is reconfigured, and broadcast transmission is performed with the source address of the IP header as its own wireless communication device identifier (step S1306).
また、自己の宛先無線通信装置識別子が含まれる経路要求メッセージを受信した場合、図26に示すフォーマットにて経路応答メッセージを作成し、IPヘッダの送信元アドレスを自己の無線通信装置識別子、宛先アドレスを、経路記録部(109)を参照し、経路応答メッセージ内の送信元無線通信装置への次ホップ無線通信装置の識別子を格納して送信する(ステップS1308)。 本例では、無線通信装置識別子をIPv6アドレスとしたが、IPv4アドレスとする場合には、無線通信装置識別子を格納するフィールドは、32ビット長、プレフィックス長フィールドは5ビットとなる。 When a route request message including its own destination wireless communication device identifier is received, a route response message is created in the format shown in FIG. 26, and the source address of the IP header is set as its own wireless communication device identifier and destination address. Referring to the route recording unit (109), the identifier of the next hop wireless communication device to the transmission source wireless communication device in the route response message is stored and transmitted (step S1308). In this example, the wireless communication device identifier is an IPv6 address, but when the IPv4 address is used, the field for storing the wireless communication device identifier is 32 bits long and the prefix length field is 5 bits.
図27は無線通信装置N5において図24に示す経路要求メッセージを受信した場合に送信される経路応答メッセージの例であり、エイリアスフィールドには、0000001が設定されている。 FIG. 27 shows an example of a route response message transmitted when the wireless communication apparatus N5 receives the route request message shown in FIG. 24. 0000001 is set in the alias field.
また、無線通信装置N5において、図24に示す経路要求メッセージを受信した場合、自己以外の宛先無線通信装置識別子が含まれているので、IPヘッダの中継限界数フィールドが1より大きい場合に、経路要求メッセージを再構成して送信する。 In addition, when the wireless communication device N5 receives the route request message shown in FIG. 24, since the destination wireless communication device identifier other than itself is included, the route limit number field in the IP header is greater than 1, the route Reconstruct and send the request message.
図28は中継される経路要求メッセージの一例を示している。経路要求メッセージの宛先無線通信装置識別子フィールド605の無線通信装置N5の識別子を省き、無線通信装置N10、N11の識別子を設定し、宛先ノード数フィールド608に2を、中継数フィールド603に2を、送信元無線通信装置識別子フィールド606にN1を、それぞれ設定する。また、エイリアスオプションのエイリアスフィールド2201のN5に該当する01を削除し、エイリアスオプションを再構成して経路要求メッセージに付加して送信する。
FIG. 28 shows an example of a route request message to be relayed. The identifier of the wireless communication device N5 in the destination wireless communication
次に、自己が送信元とならない経路応答メッセージを受信した場合の中継動作について、図29を用いて説明する。 Next, the relay operation when a route response message that is not the transmission source is received will be described with reference to FIG.
まず、経路応答メッセージ内の{送信元無線通信装置識別子、経路要求識別子、エイリアス}の組み合わせに一致するエントリを経路要求テーブル22内から検索する(ステップS2901)。エントリがあるか否かを判定し(ステップS2902)、エントリがない場合はそのまま終了する。 First, an entry matching the combination of {source wireless communication device identifier, route request identifier, alias} in the route response message is searched from the route request table 22 (step S2901). It is determined whether or not there is an entry (step S2902). If there is no entry, the process ends as it is.
一方、エントリがあった場合には、経路記録部(109)に、{宛先無線通信識別子=検索したエントリの宛先無線通信識別子、次ホップ無線通信装置識別子=受信した経路応答メッセージを送信した直前の隣接無線通信装置の識別子、直前ホップ無線通信装置識別子=経路記録部(109)に記録されている、経路応答メッセージ内の送信元無線通信装置への次ホップ無線通信装置識別子}を記録する、もしくは既にエントリがある場合には更新する(ステップS2903)。また、中継数やシーケンス番号も管理している場合には、受信した経路応答メッセージ内の中継数、宛先無線通信装置シーケンス番号を記録(更新)する。さらには、エントリの有効時間、有効/無効フラグなどの情報を合わせて記録(更新)することもできる。 On the other hand, when there is an entry, {route wireless communication identifier = destination wireless communication identifier of searched entry, next hop wireless communication device identifier = immediately before transmitting the received route response message to the route recording unit (109). Record the identifier of the adjacent wireless communication device, the previous hop wireless communication device identifier = the next hop wireless communication device identifier to the transmission source wireless communication device in the route response message recorded in the route recording unit (109), or If an entry already exists, it is updated (step S2903). If the number of relays and sequence numbers are also managed, the number of relays and the destination wireless communication device sequence number in the received route response message are recorded (updated). Furthermore, information such as the entry valid time and valid / invalid flag can be recorded (updated) together.
その後、IPヘッダの送信元アドレスを自己の無線通信装置識別子とし、宛先アドレスを送信元無線通信装置への次ホップ無線通信装置識別子とし、中継限界数フィールドを1減算して、経路応答メッセージを中継送信する(ステップS2904)。 Then, the source address of the IP header is set as its own wireless communication device identifier, the destination address is set as the next hop wireless communication device identifier to the transmission source wireless communication device, the relay limit number field is decremented by 1, and the route response message is relayed Transmit (step S2904).
次に、自己が送信元である経路応答メッセージを受信した場合の動作について、図30を用いて説明する。 Next, the operation when the route response message that is the transmission source is received will be described with reference to FIG.
まず、自己が送信した経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信すると、経路応答メッセージ内に含まれる{送信元無線通信装置識別子、経路要求識別子、エイリアス}で示されるエントリを送信元経路要求テーブル21内から検索する(ステップS3001)。そして、該当するエントリがあるか否かを判定し(ステップS3002)、エントリがなければ処理を終了する。 First, when a route response message for the route request message transmitted by itself is received, an entry indicated by {source wireless communication device identifier, route request identifier, alias} included in the route response message is stored in the source route request table 21. (Step S3001). Then, it is determined whether or not there is a corresponding entry (step S3002). If there is no entry, the process is terminated.
一方、該当するエントリがあれば、該当エントリの経路応答フィールドを応答ありに設定する(ステップS3003)。さらに、経路記録部(109)に{宛先無線通信装置識別子=検索したエントリの宛先無線通信識別子、次ホップ無線通信装置識別子=経路応答メッセージを送信してきた隣接無線通信装置、直前ホップ無線通信装置識別子=なし}というエントリを作成する。あるいは、既に存在していれば更新する(ステップS3004)。また、このエントリの有効時間や、有効/無効を示すフラグ、宛先無線通信装置までの中継数などを合わせて記録することもできる。 On the other hand, if there is a corresponding entry, the route response field of the corresponding entry is set to “response” (step S3003). Further, {destination wireless communication device identifier = destination wireless communication identifier of searched entry, next hop wireless communication device identifier = adjacent wireless communication device that has transmitted the route response message, previous hop wireless communication device identifier = None} is created. Alternatively, if it already exists, it is updated (step S3004). Also, the valid time of this entry, a flag indicating validity / invalidity, the number of relays to the destination wireless communication device, and the like can be recorded together.
以上のように、無線通信装置を特定する識別子長がIPv6をサポートするために長くなった場合に、各経路探索試行に対して一時的に短い識別子を割り当て、その識別子を用いて経路応答を行うことができるので、一回の経路探索に制御メッセージのビット数を削減して、複数の宛先への経路探索を行うことができ、ネットワークの負荷を低減することができる。 As described above, when the identifier length for specifying the wireless communication device becomes long to support IPv6, a short identifier is temporarily assigned to each route search attempt, and a route response is performed using the identifier. Therefore, the number of bits of the control message can be reduced for one route search, route search to a plurality of destinations can be performed, and the load on the network can be reduced.
(実施の形態3)
図31、図32は、本発明の実施の形態3における無線通信装置および経路探索方法の一実施の形態を示したものである。
(Embodiment 3)
31 and 32 show an embodiment of a wireless communication apparatus and a route search method according to
図31は本実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図であり、経路探索始動判定部311をさらに有する点が実施の形態1と異なる。
FIG. 31 is a block diagram showing a configuration of the wireless communication apparatus according to the present embodiment, which is different from the first embodiment in that it further includes a route search
ネットワークコントローラ311は、基本機能は実施の形態1、2に示したものと同様であるが、経路探索を起動するデータの種別が、リアルタイムに伝送する音声や動画などに代表される同期データか、ファイル転送や、WEB閲覧などに代表される非同期データかを経路制御処理決定部110に渡す機能をさらに有する。
The
経路制御処理決定部3314は、基本機能は実施の形態1に示したものと同様であるが、ネットワークコントローラ311から経路探索を起動するデータの種別が、同期データであることを示された場合には、直ちに経路探索を起動する。また、非同期データであることを示された場合は、経路探索始動判定部312内の経路探索待機タイマを始動する。そして、経路探索始動判定部312のタイマが満了すると、非同期用の経路探索を開始する。なお、この経路探索始動判定部312が経路要求指示部に相当する。
The route control processing determination unit 3314 has the same basic function as that described in the first embodiment, but when the
経路要求情報記録部313の送信元経路要求テーブル201は、非同期データ用のエントリ、同期データ用のエントリに分けて記録する。ただし、既に同期データ用のエントリに宛先無線通信装置識別子が存在する場合には、非同期データ用にエントリを作成しない。
The transmission source route request table 201 of the route request
以上のように構成された無線通信装置が行う通信動作について、以下に説明する。 A communication operation performed by the wireless communication apparatus configured as described above will be described below.
図32は無線通信装置における経路探索のフローを示したものである。 FIG. 32 shows a flow of route search in the wireless communication apparatus.
まず、上位レイヤ処理部104からの通信要求が発生すると、経路制御処理決定部314は経路記録部109を検索し、データの宛先無線通信装置までの有効な経路を所有しているか否かを判定する。有効な経路を所有していない場合は、経路探索を起動する。経路探索を起動すると、経路制御処理決定部314は発生したデータの種別が、同期データか非同期データかを判定する(ステップS3101)。同期データである場合には、経路要求情報記録部313の同期データ用送信元経路要求テーブルに、送信元無線通信装置識別子、すなわち自無線通信装置識別子や、経路要求識別子や、宛先無線通信装置識別子や更新時刻などの必要情報を記録する(ステップS3102)。
First, when a communication request from the upper
その後、実施の形態1と同じく、図4に示す経路探索処理のステップS403〜ステップS410を行う(ステップS3103)。 Thereafter, similarly to the first embodiment, steps S403 to S410 of the route search process shown in FIG. 4 are performed (step S3103).
一方、ステップS3101の判定において、非同期データと判定した場合には、経路探索始動判定部312内の経路探索待機タイマが動作中か否かを判定する(ステップS3104)。経路探索待機タイマが動作中でなければ、タイマを始動し(ステップS3107
)、経路探索待機タイマが動作中であればタイマの計時を継続し、経路要求情報記録部313の非同期データ用送信元経路要求テーブルに、送信元無線通信装置識別子、すなわち自無線通信装置識別子や、経路要求識別子や、宛先無線通信装置識別子や更新時刻などの必要情報を記録する(ステップS3105)。
On the other hand, if it is determined in step S3101 that the data is asynchronous, it is determined whether the route search standby timer in the route search
), If the route search standby timer is in operation, the timer keeps counting, and the source wireless communication device identifier, that is, the own wireless communication device identifier or the like is stored in the asynchronous data transmission source route request table of the route request
次に、経路探索待機タイマが満了か否かを判定し(ステップS3106)、満了すると、非同期データ用送信元経路要求テーブルに記述されたエントリで、経路探索を行っていないものに関して、図4に示す経路探索処理のステップS403〜ステップS410を行う(ステップS3103)。 Next, it is determined whether or not the route search standby timer has expired (step S3106). When the route search standby timer expires, the entry described in the asynchronous data transmission source route request table for which no route search is performed is shown in FIG. Steps S403 to S410 of the route search process shown are performed (step S3103).
一方、経路探索待機タイマが満了していない場合は、ステップS3無線通信装置101へ戻る。
On the other hand, if the route search standby timer has not expired, the process returns to step S3
なお、本実施の形態では、経路制御部111を個別のハードウェアで実現したが、これに限らず、中央処理装置(CPU)とメインメモリとからなるコンピュータを用いて、ソフトウェアにより実現することも可能である。
In the present embodiment, the
以上のように、経路探索を非同期データ用と同期データ用に分け、非同期データについては、同一のデータを複数の宛先に配信する場合の経路探索の他に、所定時間内に発生した複数の送信データのそれぞれの宛先までの経路探索を、一つの経路制御メッセージで行うことができるので、ネットワークの負荷を大幅に低減することが可能になる。 As described above, the route search is divided into asynchronous data and synchronous data, and for asynchronous data, in addition to route search when the same data is distributed to a plurality of destinations, a plurality of transmissions generated within a predetermined time Since the route search to each destination of data can be performed with one route control message, the load on the network can be greatly reduced.
本発明にかかる無線通信装置および経路探索方法は、アドホックネットワーク、自律分散ネットワーク、自己組織型ネットワーク等に有用であり、これらのネットワーク上で経路探索するのに適している。 The wireless communication apparatus and route search method according to the present invention are useful for ad hoc networks, autonomous distributed networks, self-organizing networks, and the like, and are suitable for route search on these networks.
101 物理インタフェース
102 データリンク制御部
103、311 ネットワークコントローラ
104 上位レイヤ処理部
105 経路制御メッセージ送信処理部
106 経路制御メッセージ生成処理部
107、313 経路要求情報記録部
108 経路制御メッセージ受信処理部
109 経路記録部
110、314 経路制御処理決定部
111、315 経路制御部
201 送信元経路要求テーブル
202 経路要求テーブル
301 無線通信装置
302 通信リンク
2001、2002、2003、2004 経路要求メッセージ
312 経路探索始動判定部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記経路要求情報記録部に記録した1乃至複数の無線通信装置の識別子を含む、経路要求メッセージを生成する経路制御メッセージ生成部と、
前記経路制御メッセージ生成部で生成した経路要求メッセージを同報送信する送信部と、前記経路要求メッセージを受信した経路対象の無線通信装置から送信される経路応答メッセージを受信し、前記経路要求情報記録部から該当する前記経路探索対象の無線通信装置の識別子を削除する経路制御メッセージ受信処理部と、
を有する無線通信装置。 On the ad hoc network, a route request information recording unit that records an identifier for specifying a wireless communication device for route search,
A route control message generating unit that generates a route request message including an identifier of one or more wireless communication devices recorded in the route request information recording unit;
Receiving a route response message transmitted from a transmission target wireless communication apparatus that has received the route request message, and a transmission unit that broadcasts the route request message generated by the route control message generation unit; A route control message reception processing unit that deletes the identifier of the wireless communication device targeted for route search from the unit;
A wireless communication device.
前記経路要求メッセージ生成部に経路要求メッセージの生成タイミングを指示する経路要求指示部と
を有し、
前記経路要求指示部が前記経路要求情報記録部への記録開始からの経路探索待機時間を計測し、所定時間経過後に前記経路要求メッセージ生成部に指示する請求項1に記載の無線通信装置。 A route request unit that sequentially records an identifier of a wireless communication device that is required for route search in the route request information recording unit;
A route request instruction unit that instructs the route request message generation unit to generate a route request message;
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the route request instructing unit measures a route search standby time from the start of recording in the route request information recording unit, and instructs the route request message generating unit after a predetermined time has elapsed.
前記データが非同期データである場合に、前記経路探索待機時間を計測する請求項2に記載の無線通信装置。 The route request instructing unit determines whether the data requiring route search is synchronous data,
The wireless communication device according to claim 2, wherein the route search standby time is measured when the data is asynchronous data.
前記経路要求メッセージ内に含まれる全ての探索対象の無線通信装置から、経路応答メッセージを受信するまでに試行した経路要求メッセージの送信試行回数をカウントする送信カウンタと
をさらに有し、
前記経路制御メッセージ生成部の前記送信試行回数が所定の回数内であって、前記経路応答時間経過しても応答のない探索対象の無線通信装置への経路要求メッセージを再び生成し、前記送信部が同報送信する請求項1乃至3のいずれかに記載の無線通信装置。 A response time management unit that manages a route response waiting time from the transmission of a route request message that is a transmission source to reception of a route response message;
A transmission counter that counts the number of transmission attempts of the route request message attempted until reception of the route response message from all the search target wireless communication devices included in the route request message;
The route control message generation unit generates the route request message to the search target wireless communication device that does not respond even if the route response time elapses within the predetermined number of times, and the transmission unit The wireless communication apparatus according to claim 1, which performs broadcast transmission.
受信した経路要求メッセージの経路探索の対象に自己があるか否かを判定する経路対象判定部と、
前記経路対象判定部により自己が経路探索の対象であるとされた場合、経路探索の送信元の無線通信装置への経路応答メッセージと、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージとを生成する経路制御メッセージ生成部と、
前記経路制御メッセージ生成部で生成した経路応答メッセージの送信と、生成した経路要求メッセージの同報転送をする送信部と、
を有する無線通信装置。 A receiving unit for receiving a route request message including one or more identifiers for specifying a wireless communication device for route search on an ad hoc network;
A route target determination unit that determines whether or not the route search target of the received route request message is self;
When the route target determination unit determines that it is a route search target, the route response message to the wireless communication device that is the route search transmission source and the wireless communication device identifier described in the route request message A route control message generating unit for generating a route request message excluding the wireless communication device identifier of
Transmission of the route response message generated by the route control message generation unit, and transmission unit for performing broadcast transfer of the generated route request message;
A wireless communication device.
前記経路制御メッセージ生成部は、前記経路対象判定部により自己が経路探索の対象であ
るとされた場合、経路探索の送信元の無線通信装置への経路応答メッセージと、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージとを生成し、
前記送信部は、前記経路制御メッセージ生成部で生成した経路応答メッセージの送信と、生成した経路要求メッセージの同報転送をする請求項1乃至4のいずれかに記載の無線通信装置。 A route target determining unit that determines whether or not the route search target of the received route request message is self;
The route control message generator is described in the route response message to the wireless communication device that is the source of the route search and the route request message when the route target determination unit determines that the route control message generator is a route search target. A route request message obtained by removing the wireless communication device identifier from the wireless communication device identifier
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit transmits the route response message generated by the route control message generation unit and broadcasts the generated route request message.
第1の無線通信装置が、記録した1乃至複数の無線通信装置の識別子を含む、経路要求メッセージを生成し同報送信するステップと、
前記経路要求メッセージを受信した第2の無線通信装置が探索対象の無線通信装置である場合、送信元の第1の無線通信装置へ経路応答メッセージを送信するステップと、
第2の無線通信装置が、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージを生成し、同報転送をするステップと、
第1の無線通信装置が第2の無線通信装置から前記経路応答メッセージを受信し、前記経路要求情報記録部に記憶していた経路探索対象から第2の無線通信装置の識別子を削除するステップと
を有する経路探索方法。 A first wireless communication device that searches for a route on an ad hoc network stores an identifier for specifying a route search target wireless communication device in a route request information recording unit;
A first wireless communication device generating and broadcasting a route request message including the recorded identifiers of one or more wireless communication devices;
When the second wireless communication device that has received the route request message is a wireless communication device to be searched, a step of transmitting a route response message to the first wireless communication device of the transmission source;
A second wireless communication device generating a route request message obtained by removing the wireless communication device identifier from the wireless communication device identifier described in the route request message, and performing broadcast transfer;
A first wireless communication device receiving the route response message from a second wireless communication device, and deleting an identifier of the second wireless communication device from a route search target stored in the route request information recording unit; A route search method comprising:
所定時間経過後に前記経路要求メッセージを生成し同報送信する請求項8に記載の経路探索方法。 The first wireless communication device further includes a step of measuring a route search standby time from the start of recording in the route request information recording unit,
The route search method according to claim 8, wherein the route request message is generated and broadcasted after a predetermined time has elapsed.
前記経路要求メッセージの送信試行回数が所定の回数を越えるまで繰り返す請求項8あるいは請求項9に記載の経路探索方法。 The first wireless communication device measures a route response waiting time from the transmission of the route request message to the reception of the route response message, and when the route response message is not received from the search target wireless communication device within a predetermined time, the route request message Re-generating and broadcasting
The route search method according to claim 8, wherein the route search method is repeated until the number of transmission attempts of the route request message exceeds a predetermined number.
経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を記録する経路要求情報記憶手段、
記録した1乃至複数の無線通信装置の前記識別子を含む、経路要求メッセージを生成する経路制御メッセージ生成手段、
生成した前記経路要求メッセージを同報送信する送信手段、
前記経路要求メッセージを受信した経路対象の無線通信装置から送信される経路応答メッセージを受信し、前記経路要求情報記録手段から該当する前記経路探索対象の無線通信装置の識別子を削除する経路制御メッセージ受信処理手段、
として機能させるための無線通信プログラム。 To route a wireless communication device on an ad hoc network,
Route request information storage means for recording an identifier for specifying a wireless communication device to be searched for a route;
Route control message generating means for generating a route request message including the recorded identifiers of one or more wireless communication devices;
A transmission means for broadcasting the generated route request message;
Receiving a route response message transmitted from the route-targeted wireless communication device that has received the route request message, and receiving a route control message for deleting the identifier of the corresponding route-searched wireless communication device from the route request information recording means Processing means,
Wireless communication program to function as
経路探索対象の無線通信装置を特定する識別子を1乃至複数含む経路要求メッセージを受
信する受信手段、
受信した経路要求メッセージの経路探索の対象に自己があるか否かを判定する経路対象判定手段、
前記経路対象判定手段により自己が経路探索の対象であるとされた場合、経路探索の送信元の無線通信装置への経路応答メッセージと、前記経路要求メッセージに記載されている無線通信装置識別子から自己の無線通信装置識別子を除いた経路要求メッセージとを生成する経路制御メッセージ生成手段、
前記経路制御メッセージ生成手段で生成した経路応答メッセージの送信と、生成した経路要求メッセージの同報転送をする送信手段、
として機能させるための無線通信プログラム。
To route a wireless communication device on an ad hoc network,
Receiving means for receiving a route request message including one or more identifiers for specifying a wireless communication device for route search;
A route target determining means for determining whether or not there is a target of route search of the received route request message;
When the route target determination means determines that the device is a route search target, the route response message to the wireless communication device that is the route search transmission source and the wireless communication device identifier described in the route request message Route control message generating means for generating a route request message excluding the wireless communication device identifier of
A transmission means for transmitting a route response message generated by the route control message generating means and performing a broadcast transfer of the generated route request message;
Wireless communication program to function as
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